红外传感器的工作过程虽然看上去较易理解，但是其中的细节及注意点是比较多的。红外目标（目标、背景以及各种干扰辐射）在传输到传感器之前，是需要经过大气衰减的，在光学系统聚焦后，红外成像系统将辐射通量转变为电信号。此时的探测器电信号还较弱，随意之后来自视频放大器对信号的放大就显得非常必要，是最终在显示器上得到灰度图像的保证。红外成像系统的成像工作流程如图2。1所示。

图2。1  红外成像系统的成像工作过程

    从图2。1中可以看出：在得到红外图像前，目标以及背景的红外辐射不是就直接传送的，大气衰减、光电转换等处理过程是不可避免的。根据红外图像的产生过程，同时结合实际输出结果以及与其他成像系统对比，总结出红外成像系统的特点有:

1）红外成像系统可以很好的适应环境，特别是在气候及可视条件复杂情况下的性能。

2）红外成像系统有较好的辐射透过率，同时在抵抗视觉障碍以及对干扰的抵抗力较强。

3）红外成像系统所探测的红外辐射的波长短，在获得的图像中，高分辨率是其优势之一。

4）由于红外成像系统探测原理的特殊性，在辨别真伪能力上较为优秀。

5）与雷达的吸收反射的雷达波以及激光探测的激光反射不同，红外成像系统隐蔽性好，被动式地接收景物的热辐射，有更好的保密性。

6）红外系统的体积小，功耗低。

由于红外成像系统具有以上优势，因此将红外成像系统应用于夜视和前视景象匹配等，可较好地解决可见光图像在景象匹配时存在的缺点。

2。2  红外图像的基本特征

    将红外图像转化为可视化图像是我们的最终目的。所以，掌握红外图像的基本属性，对于红外运动目标检测算法研究具有重要的意义。

    对红外图像而言，物体的红外发射率和温度分布是红外图像表征辐射分布的主要途径，无论是背景还是目标物的微弱辐射变化，都会对图像灰度产生波动。研究表明，红外图像有以下特点：

（1）太阳辐射对红外成像造成的影响

    通常情况下，红外图像效果在白天所呈现出的图像画质都优于夜间。与夜间不同，在白天时，地面景物对太阳光具有反射作用，而太阳光又是很好地辐射源，在阳光照射后，使得物体表现出的差异性较大，物体的细节也就清晰；而在夜间时，辐射的来源较为单一，基本来自于物体本身，同时，热平衡效应也是导致物体之间差异性较小的主要原因之一，从而使图像的清晰度受到限制。

   （2）红外图像的整体灰度分布低且较集中

    这一特点主要是红外探测器可探测的温度范围与实际景物的温度相对该探测范围不匹配，前者高于后者。同时，在实际景物中，本身的差异较小也是原因之一。

   （3）红外图像的信噪比低

    噪声来源很多，噪声类型繁多所导致的噪声分布随机性都是导致红外图像信噪比低的主要原因。所以，进行降噪处理对红外图像的成像效果来说就显得尤为重要。

   （4）红外图像对比度较低文献综述

    夜间物体相互的热平衡效应是产生这一特点的主要原因，使得在正常状态下物体互相的温差不明显、对比度较低的问题。

   （5)两个相邻帧的红外图像之间的差别不明显

    红外图像在成像时，摄取帧速为25～30fp/s，这个特点导致了物体在表面上的辐射分布几乎不发生改变，同时，也对物体进行逐帧分析以及定位物体进行了保证。